Balakovskaya - Системы безопасности РО

112

Описание оборудования системы аварийной подачи питательной воды в ПГ

Аварийные питательные насосы TX10(20,30)D01

В проекте унифицированного ВВЭР-1000 (В-320) для подачи аварийной питательной воды в парогенераторы применяютс я как электронасосные агрегаты типа ПЭА 150-85 Бердянского завода “Южгидромаш” так и насосы типа ЦН 150-90Г. Конструктивно оба типа насосов максимально унифицированы. В отличие от ПЭА 150-85 в насосе ЦН 150-90Г вместо сальников применены концевые

Расположение насосов ТХ10, 20, 30ДО1 уплотнения вала торцевого типа. В данном пособие в качест ве в здании РО базовой мы будем рассматривать конструкцию насоса ПЭА 150-85 , с

указанием основных отличий для насоса ЦН 150-90Г.

Насосы аварийной подпитки парогенераторов TX10,20,30D01 установлены в помещениях А-038/1,2,3 обстройки РО соответственно и относятся к категории многоступенчатых центробежных н асосов. Насосы размещены каждый в отдельном помещении, чтобы внутрисистемные аварии (например вызванные пожаром или падением каких-либо тяжелых предметов) одного из каналов не привели к отказу другого канала.

Аварийный питательный насос типа ПЭА 150-85 - центробежный, горизонтальный, однокорпусный, секционный, семиступенча тый, с гидравлической пятой, подшипниками скольжения с кольцев ой смазкой, концевыми уплотнениями торцевого типа.

Производительность насоса выбрана из условия обеспечен ия расхолаживания РУ в аварийных ситуациях.

Корпус насоса выполнен из хромистой стали и состоит из на бора секций, входной и напорной крышек, которые центрируются м ежду собой на заточках и стягиваются совместно восемью стяжны ми шпильками. Корпус устанавливается на фундаментной плите.

Общий вид насосного агрегата типа ПЭА 150-85

114

В каждой секции установлен направляющий аппарат для формирования потока среды. Фиксация направляющих аппара тов относительно корпуса осуществляется при помощи штифтов .

Ротор насоса включает в себя вал, рабочие колеса, защитные рубашки вала и разгрузочный диск. Между рабочим колесом последней ступени и разгрузочным диском предусмотрен линейный заз ор для компенсации тепловых расширений деталей ротора. Вал насо са ступицами колес и втулками защищен от проникновения химобессоленной воды. Передача крутящего момента с вала н а колеса производится с помощью соединительных шпонок. В оп орах корпуса насоса закреплен вал посредством подшипников скольжения с баббитной заливкой, с масляной смазкой. Конт роль температуры вкладышей подшипников осуществляется термометрами сопротивления.

Для компенсации осевых усилий в полости насоса установле н разгрузочный диск на валу с напорной стороны насоса. Для ограничения перемещения ротора в сторону нагнетания на подшипнике смонтирован упор с указателем осевого сдвига . Осевые усилия ротора воспринимаются гидравлической пятой.

Концевые уплотнения сальникового типа с мягкой набивкой . В камеры уплотнений и буксы сальников для охлаждения подае тся техническая вода из системы технической воды ответствен ных потребителей VF.

В отличие от ПЭА 150-85 в насосе ЦН 150-90Г уплотнение концов вала производится торцевыми уплотнениями (в вариантных исполнениях - производства западногерманской фирмы “Бур гман”). Торцевое уплотнение крепится к предохранительным втулк ам вала. Втулки запрессованы на концах вала. Отвод тепла, возникаю щего из - за трения поверхностей соприкосновения колец осущест вляется

циркуляцией химобессоленной воды, которая из камеры диск а через камеру уплотнения на напорной стороне подается в крышку к амеры уплотнения на стороне всасывания. Охлаждение производит ся посредством холодильника, через который подается технич еская вода.

Насос смонтирован на чугунной плите и закрыт защитно-декоративным кожухом. Направление вращения вала по часовой стрелке, ес ли смотреть со стороны привода. Для передачи усилия от электродвигателя к насосу предусмотрена зубчатая муфта . Муфта воспринимает перемещение вала и тепловое расширение. В ко робку зубчатой муфты заливается масло Т-57 по ГОСТ 32-74 или индустриальное И-50А по ГОСТ 20799-75.

Электродвигатели насосов ТХ10,20,30D01 подключаются к секциям надежного питания. В аварийных ситуациях, связанных с обесточением и включением программы ступенчатого пуска , эти секции запитываются от работающих дизель - генераторов.

115

Насосный агрегат комплектуется обратным клапаном на нап орном трубопроводе, дросселирующим устройством на линии рециркуляции и защитной сеткой на входе в насос.

Допускаемое число аварийных пусков насоса с изменением температуры воды от 20 0Ñ äî 170 0С за 3 сек и остановкой насос при естественном остывании - не более 500 за весь срок службы

насоса. Допускаемая скорость прогрева и охлаждения стено к корпуса при пуске насоса не более 10 0Ñ.

Насос не имеет собственных защит, требующих его автоматич еского отключения.

Техническая характеристика насосов TX10-30D01

Гидравлическая характеристика

насоса ПЭА 15-085

Для поддержания оптимального температурного режима в помещениях А-038/1-3, где установлены насосы аварийной подпитк и парогенераторов, проектом предусматривается в помещени и АПН каждого канала по одной рециркуляционной вентустановке .

Каждая установка включает в себя вентиляционный агрегат UV05D01,02,03 и воздухоохладители, в которые подается техническая вода группы А от соответствующего канала системы техводы VF. Производительность системы UV05 определена из расчета, что п ри максимальной температуре технической воды 33 0С температура воздуха в помещении не превысит 45 0С, что допускается по технологическим требованиям.

116

Двигатели вентагрегатов UV05D01,02,03 включаются автоматически при включении насосов аварийной подпитки в аварийном реж име или режиме опробования оборудования. Температуры подшип ников вентагрегатов вентсистемы UV05 не должны превышать 65 0Ñ.

Бак аварийного запаса обессоленной воды TX10(20,30)B01

Бак TX10(20,30)B01 предназначен для хранения аварийного запаса химобессоленной воды. Представляет из себя сварную цилиндрическую емкость, изготовленную из стали марки Ст3, изнутри покрытую шпатлевкой типа ЭП-00-01. Объем каждого бака - 500 м3. Объем бака выбран таким, чтобы хранящегося в нем запаса во ды было достаточно для расхолаживания энергоблока через БР У-А до давления в 1 контуре 15 кгс/см2, когда к нему можно подключить систему аварийно-планового расхолаживания. Отказ систем ы подачи ХОВ в баки не оказывает влияние на выполнение функции сис темой, так как созданный в баках запас воды достаточен для преод оления проектной аварии.

Расположение баков ТХ10, 20, 30В01 в здании РО

Для создания подпора (кавитационного запаса) на всасе нас осов TX10(20,30)D01 баки TX10(20,30)B01 расположены на отметке 3.60 обстройки РО в помещении А-205. Для возможности работы насос ов из смежных баков все три бака объединены между собой трубопроводами Ду300 с отсекающей электроприводной армату рой.

Техническая характеристика баков TX10-30B01

117

Качество химобессоленной воды в баках TX10,20,30B01 должно соответствовать следующим нормам:

жесткость не более 0,003 мг-экв/гр; хлориды не более 0,1 мг/гр; кремниевая кислота не более 0,3 мг/гр;

удельная электропроводность не более 0,3 мкСм/см.

Дроссельные шайбы TX10,20,30E03

Дроссельные шайбы TX10(20,30)E03, расположенные на напоре аварийных питательных насосов, предназначены для ограни чения расхода в рабочей зоне характеристики насоса TX10(20,30)D01 при недопустимых отклонениях подачи питательной воды в ПГ.

Технические характеристики дроссельных шайб TX10,20,30E03

Ограничители течи TX11,12,13,14H01

Ограничители течи TX11-14H01 расположены на трубопроводах подачи аварийной питательной воды непосредственно пере д ПГ и предназначены для уменьшения расхода пара, вытекающего и з ПГ при разрыве трубопровода между ограничителем и обратным клапаном TX11-14S06.

Технические характеристики ограничителей течи TX11,12,13,14H01

Эксплуатация, контроль и управление системой аварийной подпитки парогенераторов

При работе э/блока система аварийной подпитки парогенера торов должна находится в дежурстве, т.е состоянии полной готовн ости к выполнению своих функций в случае возникновения аварии. П ри этом должны быть приняты организационные мероприятия исключающие ошибочное закрытие арматуры TX10(20,30)S01 на всасе насосов TX10(20,30)D01.

Соответственно действия оперативного персонала по обсл уживанию системы аварийной подпитки парогенераторов, находящейс я в дежурстве, заключаются в ее регулярном внешнем осмотре,

118

отслеживании контролируемых параметров с БЩУ и регламен тной проверке работоспособности в соответствии с графиком.

Техническое обслуживание системы заключается в осмотре насосов АПЭН (на отсутствие течей в местах фланцевых соединений, целостность питающих электродвигатель кабелей, креплен ие насоса и электродвигателя к раме, наличие заземления, присоединен ие трубопроводов).

Контроль уровня и качество масла в маслованнах подшипник ов насосов АПЭН (не ниже риски нижнего уровня масла по указат елю уровня) производится два раза в сутки, при необходимости доливается турбинное масло Тп - 22.

Необходимо производить осмотр электроприводной арматур ы на предмет крепления электропривода и электрокабеля к корп усу арматуры, проверку легкости хода переключателя управлен ия арматурой. Осмотр и проверку исправности приборов КИП производить один раз в смену, при обходах и осмотрах оборудования. Контроль отсутствия течей трубопроводов, б аков ХОВ, арматуры производить при каждом осмотре.

Техническое обслуживание насосных агрегатов необходимо производить после уведомления персонала БЩУ.

Персонал ТЦ производит техническое обслуживание помеще ний и оборудования системы, а также производит вывод оборудова ния в ремонт (по наряду - допуску, выписанному администрацией реакторного цеха). После ремонта производит опробование и ввод оборудования в резерв совместно с персоналом РЦ и ЦЦР.

Перед выводом реактора на МКУ должны быть работоспособны все три канала системы аварийной подпитки парогенераторов.

При работе реакторной установки на мощности допускается вывод в ремонт одного канала на срок не более трех суток с момента появления дефекта по согласованной заявке и письменному разрешению ГИС при условии подтверждения работоспособн ости двух других каналов.

При неисправности двух и более каналов РУ должна быть переведена в “холодное” состояние.

Автоматическое регулирование по системе ТХ охватывает с ледующие параметры:

Регуляторы подключаются к регулирующему органу в зависи мости от условий формирования защит и блокировок. Для автоматичес кого регулирования используется аппаратура типа “Каскад-2”. Поддержание уровня в ПГ при отсутствии течи 2 контура обеспечивается регуляторами с воздействием на следующи е регулирующие клапаны:

119

Поддержание расхода аварийной питательной воды в ПГ в пре делах 75 м3/час при течи 2 контура обеспечивается регуляторами с воздействием на следующие регулирующие клапаны:

В случае превышения расхода перед ПГ2 или ПГ4 предела 75 м3/час отключаются регуляторы уровня, а регуляторы расхода вклю чаются и ограничивают расход на 75 м3/час. Переключение осуществляется только тогда, когда уровень в названных парогенераторах м еньше максимального.

Управление и контроль системы аварийной подпитки парогенераторов выполнены идентично технологической ча сти проекта в трехканальном исполнении с территориальным, электрическим и информационным разделением каналов. При этом средства автоматизации изготовлены в сейсмостойком исп олнении.

Подсистема автоматического управления обеспечивает реа лизацию защит и блокировок, необходимых для работы системы во все х предусмотренных проектом режимах. Основными параметрам и, характеризующими нормальное функционирование системы аварийной подпитки парогенераторов, являются уровни в ба ках запаса химобессоленной воды TX10-30B01, давление на напоре насосов аварийной подпитки ПГ TХ10-30D01, а также обеспечиваемы е ими расходы химобессоленной воды. Для измеpения указанных параметров и вывода инфоpмации на РМОТ и на сpедства УКТС используются измерительные преобразователи давления ти па “Сапфир22”.

Аппараты управления оборудованием размещены на панелях систем безопасности, где также находятся лампы сигнализации пол ожения упомянутого выше оборудования, индивидуальные средства контроля технологических параметров, объем которых достаточен дл я ведения аварийного режима в условиях отсутствия УВС; а также табл о аварийной, предупредительной и вызывной сигнализации.

Для контроля за оборудованием в условиях нормальной рабо ты энергоблока на дисплеи РМОТ выведена необходимая информ ация по положению арматуры и механизмов, а также в цифровом вид е на эти же форматы выведена информация по основным технологическим параметрам. Кроме того, на дисплеи РМОТ выведена сигнализация отклонения параметров, аварийног о отключения механизмов, хода и останова промежуточном положении арматуры.

На напорном трубопроводе от насосов к ПГ после обратного клапана имеется две арматуры: TX10(20,30)S04 и TX10(20,30)S05. Первая по ходу арматура TX10(20,30)S04 открывается при возникновении аварийной ситуации вместе с включением насоса. Вторая арм атура TX10(20,30)S05 согласно алгоритмов ТЗиБ всегда открыта на отключенном насосе TX10(20,30)D01.

При аварии основным видом управления для насосов TX10(20,30)D01 является автоматическое управление по командам защит САОЗ, реализуемое через аппаратуру ступенчатого пу ска, воздействующего на комплекс технических сpедств. Включен ие системы аварийной подпитки парогенераторов TX автоматиче ски происходит по cледующим сигналам:

обесточению, т.е. снижению напряжения менее 0,25 Uíîì на VI ступени ПСП;

разрывной защите 1 контура ts10, когда разность между

t насыщения теплоносителя 1 контура и t в горячих петлях менее 10 0С; разрывной защите 1 контура Рãî > 1,3 êãñ/ñì2, когда давление в

гермооболочке более 1,3 кгс/см2;

разрывной защите 2 контура ts75, при уменьшении давления в паропроводе до 50 кгс/см2 и увеличении разности температур насыщения 1 и 2 контуров до 75 0Ñ.

При срабатывании любой из этих защит САОЗ автоматически120 включается насос TX10(20,30)D01, по сигналу из программы ступенчатого пуска открывается напорная арматура TX10(20,30)S04, включается в автоматический режим регулирующий клапан и начинается поступление воды в соответствующий ПГ.

При включении насоса TX10(20,30)D01 открытие арматуры VF11(21,31)S01 на подаче техводы на охлаждение агрегата также происходит автоматически, поэтому оно не требует присутс твия оператора по месту.

При работе защит САОЗ или программы ступенчатого пуска налагается запрет на дистанционное отключение насоса ав арийной подпитки ПГ TX10(20,30)D01; запрет автоматически снимается при достижении любого из следующих параметров:

температура подшипников насоса более 85 0С; температура подшипников электродвигателя более 85 0С; температура воды в камере за гидропятой более 70 0С; уровень в баке обессоленной воды менее 60 см;

температура теплоносителя 1 контура в любой петле менее 100 0С; насос ТХ10(20,30)D01 находится в работе в течении 10 секунд и давление на напоре насоса менее 12 кгс/см2.

Одновременно с подачей импульса на запуск аварийных пита тельных насосов включаются в работу регуляторы, установленные на напорных трубопроводах подачи питательной воды в парогенераторы .

Система аварийной подпитки парогенераторов ТХ также автоматически вводится в работу при совпадении сигналов :

снижение уровня в любом ПГ на 750 мм ниже номинального; температура теплоносителя 1 контура более 150 0С в любой из петель; отсутствует сигнал из ступенчатого пуска на запрет дейст вия

блокировок нормальной эксплуатации.

При этом идет команда на включение насосных агрегатов TX10(20,30)D01 и по фактору снижения уровня в ПГ на 750 мм от номинального идет сигнал на открытие задвижек ТХ10,20,30S04 на напоре насосов, причем включаются:

ТХ10D01 - при снижении уровня в любом ПГ на 750 мм и более ниже номинального;

ТХ20D01 - при снижении уровня в ПГ - 1,4 на 750 мм и более от номинального;

ТХ30D01 - при снижении уровня в ПГ - 2,3 на 750 мм и более от номинального.

Кроме автоматического управления предусмотрено индивид уальное управление насосами и арматурой непосредственно с БЩУ и Р ЩУ по схеме, исключающей ложные срабатывания при пожарах, че рез блоки БПУ в шкафах связи.

В ходе пуско-наладочных испытаний систем аварийной подпи тки ПГ на Балаковской АЭС было подтверждено, что эффективность и быстродействие системы удовлетворяет предъявленным к н ей требованиям и равно:

для TX10D01 - 53-57 секунд;

для TQ23D01 - 51 секунда;

для TQ33D01 - 51 секунда.